血浆脂蛋白:指
哺乳动物血浆(尤其是人)中的脂-
蛋白质复合物。血浆脂蛋白可以把
脂类(
三酰甘油、
磷脂、
胆固醇)从一个器官运输到另一个器官。
分类
血浆脂蛋白是根据密度来分类的:
(1)
乳糜微粒(<0.95g/cm3),密度非常低,运输
甘油三酯和
胆固醇酯,从小肠到组织肌肉和脂肪组织。
(2)
极低密度脂蛋白VLDL(0.
95-1.006g/cm3),在肝脏中生成,将脂类运输到组织中,当VLDL被运输到全身组织时,被分解为三酰
甘油、脱辅基蛋白和磷脂,最后,VLDL被转变为
低密度脂蛋白。
(3)低密度脂蛋白(LDL,1.006-1.063g/cm3),把胆固醇运输到组织,经过一系列复杂的过程,LDL与
LDL受体结合并被细胞吞食。
(4)
高密度脂蛋白(HDL,1.063-1.210g/cm3),也是在肝脏中生成,可能负责清除
细胞膜上过量的胆固醇。当血浆中的
卵磷脂:胆固醇
酰基转移酶(Lecithin cholesterol acyltransferase,
LCAT)将卵磷脂上的脂肪酸残基转移到胆固醇上生成胆固醇脂时,HDL将这些胆固醇脂运输到肝。肝脏将过量的胆固醇转化为
胆汁酸。
内部性质
组成结构
脂蛋白中
脂质与
蛋白质之间没有共价键结合,多数是通过脂质的非极性部分与蛋白质组分之间以
疏水性相互作用而结合在一起。一般认为血浆脂蛋白都具有类似的结构,呈球状,在颗粒表面是
极性分子,如蛋白质,
磷脂,故具有
亲水性;
非极性分子如
甘油三酯、
胆固醇酯则藏于其内部。磷脂的极性部分可与蛋白质结合,非极性部分可与其它脂类结合,作为连接蛋白质和脂类的桥梁,使非水溶性的脂类固系在脂蛋白中。磷脂和胆固醇对维系脂蛋白的构型均具有重要作用。
所以,脂蛋白是以
TG及CE为内核,
载脂蛋白、磷脂及
游离胆固醇单
分子层覆盖于表面的复合体,保证不溶于水的脂质能在
水相的血浆中正常运输。脂蛋白一般呈球状,CM及
VLDL主要以TG为内核,LDL及HDL则主要以CE为内核。
1.
乳糜微粒cm颗粒最大,约为500nm大小,脂类含量高达98%,
蛋白质含量少于2%,因此密度极低。cm分又为三种:新生cm、成熟cm与cm残粒,它们主要含有的脂类有不尽相同。cm由小肠粘膜细胞在吸收食物脂类(主要是
甘油三酯)时合成,经乳糜导管,
胸导管到血液。主要功能为运输
外源性甘油三酯。
2.
极低密度脂蛋白vldl中tg主要在肝脏利用脂肪酸和
葡萄糖合成。若食物摄取过量糖或体内脂肪动用过多,均可导致血vldl增高。vldl中脂类占85%-90%,其中tg占55%,其密度也很低。vldl是运输内源性tg的主要形式。
3.
低密度脂蛋白ldl的结构大致可分为三层:内层,占15%的蛋白质构成核心,被一圈磷脂分子包围;中层,非极性脂类居中,并插入内外层,与非极性
部分结合;外层,85%的蛋白质构成框架,磷脂的非极性部分镶嵌在框架中,其极性部分与
水溶性的蛋白质等
亲水基团突入周围水相,使其脂蛋白稳定地分散于水溶液中;游离胆固醇分布于三层之中。
4.
高密度脂蛋白hdl是一组不均一的脂蛋白,经
超速离心和
等电聚焦电泳,可把hdl分成若干亚族。各亚族具有不同的密度,
颗粒大小及分子量不尽相同,脂质和
载脂蛋白比例不同,经
x射线衍射研究证实为三维
形态结构。现有资料提示,hdl是对称的准球形颗粒,具有一低
电子密度的核心的外壳。低电子密度的中心由
非极性脂质所占据,高电子密度是部分由磷脂
极性头和蛋白质组成的颗粒外壳。经园二色分析证实,hdl的蛋白部分有2/3是
α-螺旋结构,其余为无规则结构。带电荷的极性
氨基酸残基构成α-螺旋的极性面,而疏水
侧链则占据另一面。氨基酸按
顺序排列在螺旋区域形成两性结构。hdl的结构是
α螺旋区平行于脂蛋白颗粒表面,非
极性氨基酸残基伸展到颗粒的非极性
核心区域;磷脂的脂肪酰链则垂直于脂蛋白颗粒表面的
螺旋形载脂蛋白;
胆固醇酯深埋在hdl颗粒的亲脂核心内;而游离的胆固醇可能与颗粒表面在磷脂极性头和载脂蛋白结合。
hdl主要由肝合成,小肠也可合成。hdl按密度大小又可分为hdl1、hdl2和hdl3。hdl1又称为hdlc,仅在摄取
高胆固醇膳食后才在血中出现,健康人血浆中主要含hdl2和hdl3。hdl主要是将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢。
5.脂蛋白(a)berg于1963年在血浆脂蛋白电泳时发现β-脂蛋白部分有一种新的抗原成分,并与ldl结合,将此抗原成分命名为脂蛋白(a)[lipoprotein(a),lp(a)]。其后证实,lp(a)核心部分由
甘油三酯、磷脂、胆固醇、
胆固醇酯等脂质和
载脂蛋白b100组成,结构类似ldl,并含有ldl中没有的载脂蛋白(a)[apolipoprotein(a),apo(a)]。apo(a)与纤溶酸原具有高度
同源性,在
纤溶系统多个环节发挥作用,从而影响
动脉粥样硬化性疾病的发生和发展。有足够证据表明,lp(a)是动脉粥样硬化性疾病的一项独立危险因子。lp(a)含有两类载脂蛋白,即apob100和apo(a),两者通过1至2个
二硫键共价相连,若用
还原剂巯基乙醇处理lp(a)时,apo(a)可从lp(a)的分子上脱落下来,成为不含脂质的一类
糖蛋白。剩下不含apo(a)仅含apob100的颗粒,称为lp(a-)。
生成部位及功能
脂蛋白分类 来源 作用
乳糜微粒(CM) 饮食摄入的脂质在小肠中合成 将外源性的
甘油三酯运送至肝和
脂肪组织 极低密度脂蛋白(
VLDL) 肝脏合成,小部分在小肠合成 运送
内源性的甘油三酯到肝外组织
低密度脂蛋白(LDL) VLDL的
分解代谢易被氧化,易进入动脉内壁,有较强的致
动脉粥样硬化作用
高密度脂蛋白(HDL) 肝脏合成,小部分在小肠合成 促进动脉壁移出胆固醇,防止动脉粥样硬化。
分离方法
离心法
超速离心法是根据各种脂蛋白在一定密度的介质中进行离心时,因漂浮速率不同而进行分离的方法。脂蛋白中有两种比重不同的蛋白质和脂质,蛋白质含量高者,比重大;相反脂类含量高者,比重小。从低到高调整介质密度后超速离心,可依次将不同密度的脂蛋白分开。通常可将血浆脂蛋白分为
乳糜微粒(
chylomicron,cm)、
极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein,vldl)、
低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein,ldl)和
高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,hdl)等四大类。
电泳法
由于血浆脂蛋白表面电荷量大小不同,在电场中,其
迁移速率也不同,从而将血浆脂蛋白分为
乳糜微粒、β-脂蛋白、前β-脂蛋白和α-脂蛋白等四种。α-脂蛋白中蛋白质含量最高,在电场作用下,
电荷量大,分子量小,电泳速度最快,电泳在相当于α1
球蛋白的位置。cm的蛋白质含量很低,98%是不带电荷的脂类,特别是
甘油三酯含量最高。在电场中几乎不移动,所以停留在原点。为了取样方便,多以血清代替血浆。正常人
空腹血清在一般电泳谱上无乳糜微粒。电泳分类法的脂蛋白种类与
超速离心法的脂蛋白分类相应关系如图所示。
相关知识
u
脂蛋白与
动脉粥样硬化:(atherosclerosis)
动脉粥样硬化是一个
慢性病,在此过程中,粥样物质逐渐沉积在动脉的内壁上,这些沉积物称为Plaque(
蚀斑),在
plaque形成过程中,
平滑肌细胞、
巨噬细胞和各种细胞残渣逐渐聚集。当巨噬细胞中吞食了大量
脂类物质(主要是胆固醇和胆固醇脂)它们就成为粥样化细胞。最后,粥样硬化斑钙化(
calcify)突入动脉腔,阻止血液流动,大脑、心、肺等器官就会缺氧和营养。
冠状动脉粥样硬化病是最常见的一种,由于缺氧和营破坏了心肌。
Plaque中的胆固醇大部分是来自粥样细胞吞噬的
LDL。因此,毫不奇怪,高水平的血浆LDL与
冠状动脉粥样症直接相关(LDL含有大量的胆固醇及胆固醇脂),其它相关因素还包括高
脂类饮食、吸烟、抑郁和缺少运动,高水平的血浆
HDL与代几率的冠状动脉病有关。
肝细胞是具有HDL受体的细胞。
可粥样化的细胞具有
LDL受体,当LDL与受体结合后这些细胞就通过
胞吞作用吞食LDL。在正常情况下,进入细胞中的LDL释放出的胆固醇和其它脂类可用于
细胞结构和代谢上的需要。通常情况下
LDL受体功能是高度调控的,吞入相对大量的LDL后,LDL受体合成就降低。
巨噬细胞却不同,LDL受体的合成并不降低,粥样硬化斑中的巨噬细胞含有高水平的LDL受体,而且对氧化破坏的LDL仍有亲和力。
抗坏血酸(Vc)和
VE都是
抗氧化剂,能抑止
粥样斑的形成。